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第4章 現代對稱加密#

DES 的 56 位元金鑰在 1990 年代宣告死亡,密碼學界需要一個為未來二十年以上設計的標準。本章介紹現代對稱加密的三塊基石。

首先是 AES——2001 年經全球公開競賽選出的標準,使用 SPN(代換—置換網路)而非 Feistel,是今日世界上使用量最大的加密演算法。接著是容易被初學者誤解卻最致命的主題:工作模式。一個安全的區塊加密,配錯模式(如 ECB)或用錯 IV/nonce,再強的演算法也救不了;我們將實作 ECB、CBC、CTR,並介紹同時提供機密性與完整性的 GCM。最後是串流加密:把「一次性密碼本的偽隨機版」做到極致的設計路線,以 Google 全面採用的 ChaCha20 為代表。

學完本章你應能回答:AES 每一輪在做什么?為什麼 CBC 的 IV 必須不可預測、CTR 的 nonce 絕不能重用?為什麼「加密」還不夠、需要 AEAD?